水利工程隧洞軟巖施工技術處理措施分析

【摘要】在進行水利工程隧洞的挖掘工作中，會遇見各種各樣的巖體，不同巖體的施工方式不同，軟巖巖體的開挖是在水利工程施工過程中較為常見的一種巖體，由于軟巖易發生坍塌事故，故筆者在本論文中介紹了隧洞軟巖開挖的施工原理、施工工藝以及一次防護的注意事項，旨在為水利工程隧道軟巖的開挖提供一些可行的建議。

【關鍵詞】水利工程；軟巖施工；技術處理；措施

引言：

在進行水利工程的施工過程中，軟巖開挖是不可避免的一項工作，軟巖周邊巖體的穩定性差，地層薄弱，故在開挖前需要進行加固處理以及支護保護。因此，在施工前，工程隊要對軟巖地層進行研究，因時因地制宜制定出最科學合理的施工方案，方可著手施工。如若倉促進行，很可能會導致大面積的坍塌，給人財物帶來極大的損失

一、隧洞軟巖開挖施工原理

隧洞開挖的方式很多，不同的圍巖種類需要運用不同的開挖技術。施工過程中，隧洞開挖必須要施工安全和施工質量的前提下保證施工進度，不得拖后，開挖原則為：杜絕欠挖，拒絕超挖。其中，軟巖作為一種復雜的巖石力學介質，其特性是在特定的條件下極易發生變形，因此隧洞軟巖的開挖可采用新奧法，新奧法原理的應用，解決了隧洞軟巖開挖這一大難題。新奧法原理簡單來說就是采用二次襯砌和初期支護相結合的施工方式，首先是先做好初期支護，由于軟巖巖體較軟，所以可以先進行初步的加固，對部分地段要通過柔性支護、鋼筋格柵等方式對巖體進行整體加固，此外還可以用鋼筋把各格柵連成整體，達到加固的目的，這就是新奧法原理中的初期支護。完成了初期支護以后，要進行監控測量，監控測量的數據對支護參數以及施工方法，工程措施等具有指導意義，接下來就可以進行二次加護。

對隧洞軟巖可以采取分區施工的方式，在各區可先行施工頂拱，即采用短臺階依次施工作業法。為了有效抑制圍巖變形以及保護圍巖的天然承載力，可以在初期支護完成以后，再對兩側的邊墻進行開挖，確保兩側的邊墻以及頂拱及時閉合，這樣利于形成穩固且完整的初期支護體系。為了確保隧洞施工的安全，必須及時調整初期支護的參數和施工方案襯砌施工的時間，因此，應通過頂拱沉降的監測和收斂觀測對圍巖巖面的變形情況進行監測，分析監測數據，評估巖面變形情況，研究討論是否調整。

二、隧洞軟巖施工工藝

（一）隧洞開挖

隧洞軟巖開挖的方式很多，接下來筆者著重介紹兩臺階多區分步法。該法首先要洞頂弧形開挖高程以下1m范圍內的區域，定為I區，在用挖掘機配合出喳前，要在先用人工風鎬還有十字鎬等工具開挖，大致1m左右即可。導洞開挖完成以后，不得馬上進行下一環節的挖掘，因為軟巖的硬度不夠，因此要先用鋼架等加固并且噴上加固材料，做好襯設計線，完成這些，待到強度夠了以后再繼續挖掘，直至完成I區的施工，使得挖掘機有足夠的空間進行作業。緊接著，進行II的挖掘，該區域可直接由挖掘機進行開挖，但是要先在兩側直墻處且拱頂下1-1.5m的地方挖線。II區可由挖掘機進行挖掘，并且輔之以人工挖掘，開挖到一定程度以后，再用鋼進行支撐加固。完成這兩區域的挖掘工作以后，再進行III區也即核心區域的挖掘，至此，整個斷面的挖掘工作就完成了。由此可見，隧洞軟巖的開挖不是一蹴而就的，要分區分步走進行，做好加固防護工作。

（二）格柵拱架及鋼筋網片安裝施工

鋼拱架支撐主要采用焊接的方式，且要在開挖完成以后立即進行，不得拖延，鋼拱架要起到穩定鞏固的作用，因此需要焊接成三角形的形狀，這樣才不會輕易變形。由于洞內空間有限，所以鋼筋網片則主要在洞外制作，待制作完成再搬進洞內，進行各網片的安裝工作。此外，在安裝鋼筋網片的過程中要特別注意其與鋼拱架的統一性，讓兩者結成一個統一的整體，使得整個安裝項目更加地穩固。在施工過程中必須嚴格按照程序來，支撐鋼架在施工前要對巖面進行清理，清理完成以后，對鎖腳錨桿進行施工，然后才是固定鋼支撐的位置，進行焊接最后才是鋼筋與鋼筋片的安裝。

（三）噴射混凝土施工

首先是材料準備，噴射混凝土所需的主要材料包括水泥和骨料，水泥必須使用硅酸鹽水泥，且必須符合國家標準不得使用劣質水泥；骨料的使用也需嚴格執行國家標準，使用高品質的骨料材料。其次是噴前準備，在噴射前應當清理噴射面，待到清理完成后做好噴射標志。最后，等到噴射面驗收合格以后，才能進行噴射工作。

在進行噴射作業時，必須遵守不得遺漏噴射部位的原則，可以采用自下而上的方式分區域進行噴射作業，并且要處理好連接處的噴射細節。在進行噴射作業時，噴射方向應與巖面垂直，再進行分層噴射；此外，后層噴射應在前層混凝土終凝后進行，若終凝lh 后進行噴射，則應先用風水清洗噴層表面；。

三、一次支護施工注意事項

一次支護對于加固軟巖的穩定性來說非常重要，因此在進行一次支護時，必須要使得支護工作發揮應有的效果。為了確保一次支護的效果，一是在施工過程中要嚴格依照設計圖紙進行，盡量減少超挖的現象，開挖邊線時預留保護層；二是對底部的兩側要依次進行開挖，不得同時進行，還要避免同屬一個榀拱架的兩個拱腳同時懸空的現象出現，因此要錯開2m以上的進尺強度；三是為確保拱架能穩定受力，在安裝邊墻拱架時要先澆灌30m寬的條狀鎖腳砼并且要在標準開挖面的30-50m以下；四是隧洞軸線與鋼拱架平面之間傾斜的角度不得大于2°，最理想的狀態是相互垂直；五是鋼拱架與砼初噴層之間的間隙以及與圍巖之間的間距不應過大，如果過大，需將間隙填密。

四、結束語

軟巖因其自身的性質，一經施加外力施工開挖，如若不采取適當的挖掘方式，采取適當的輔助措施，其周圍巖體便會快速變形，最終帶來大面積的坍塌，這對施工人員的生命造成了極大的威脅；由于巖體坍塌帶來的壓力，也會導致支護設施變形，帶了財產損失。因此在進行水利工程隧道軟巖開挖時，要做好支撐準備工作，確保周圍巖體特別是頂部巖體得到了穩固的支撐，此外在保證安全與質量的前提下，還需加快施工進度，盡早完成挖掘施工，減小巖體坍塌的可能性。

參考文獻：

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